【城市地标】山东第一高楼—济南绿地普利中心

一、大型深基坑工程施工技术

1.泉域条件下地下连续墙施工

普利中心工程拟建场地地下水埋藏浅、补给快，经过围护方案论证，最终在济南地区首次采用“两墙合一”地下连续墙作为基坑围护形式，地下连续墙既作为基坑开挖阶段的挡土围护体，又作为主体地下结构正常使用阶段的地下室结构外墙，还有效地切断坑内外的水力联系，响应济南“保泉护泉”的要求。而在该场地条件下，要达到理想的截水效果，则要求地下连续墙端部嵌岩。

地下连续墙的嵌岩要求是指地下连续墙墙底标高位于岩层内，对于地下连续墙成槽的施工提出了更高的要求，采用传统成槽工艺，即液压抓斗式成槽机进行成槽施工无法穿透岩层达到设计要求标高。选用新型“铣槽机”，并采用“抓铣结合”工艺进行地下连续墙成槽施工，以满足嵌岩要求。

抓槽斗

铣槽机铣轮

地下连续墙抓铣结合工法图

2.地下连续墙结合预应力锚索

本工程首次将外拉预应力锚索运用于地下连续墙的支撑体系。为保证该工艺的成功运用，针对工程特点与工艺特性，深入做了以下几方面的探索。

1) 地墙内锚索钻孔定位技术

常规锚杆钻机一般均在土层中钻进，而本工程锚索在地下连续墙内侧开始成孔，需穿越地下连续墙后才能在土层中钻进。为此，设计了“锚索预埋套管”的方法。

钢套管中间位置加焊止水钢板，阻断地下连续墙外地下室渗水路径；钢套管两端用橡皮塞封堵，防止混凝土浇筑时阻塞钢管预埋件。

锚索预埋套管

2) 高水位下锚索孔洞封闭及防水技术

济南区域地下水丰富、压力大，且本工程地下连续墙“两墙合一”兼作地下室外墙，为保证建成后建筑功能的正常使用，必须对锚索孔洞进行封堵及防水处理。通过“注、堵、贴、封、刷”等一些列步序的防水措施将锚索孔洞完全封闭，配合地下连续墙防水措施中的“砖衬墙”及“导流沟”等措施，确保了建筑物地下室内环境的干净整洁。

锚索孔洞封闭

3) 锚索围护力系转换的探索

传统支撑体系拆除过程用时长且复杂，在本工程基坑工程中，我们利用锚索工艺的自身优势——不占用基坑内空间、与地下室结构施工无冲突，创造性的实现了“先结构、后拆除”的有利工况。

整个围护力系转换过程中，仅对部分妨碍结构施工的锚索进行拆除，其余锚索预应力均处在正常工作状态。该部分拆除工作量小，与结构施工穿插进行，不占用关键工作时间。而地下室结构完成后拆除剩余的锚索，不仅可在地下室结构层上进行拆除，具备充分的作业面，更不耽误结构施工工期，为加快施工提供有利条件。

3.人工挖孔桩施工

本工程共计183根大桩径人工挖孔桩，桩端扩大并要求入岩。针对人工挖孔桩桩孔密、劳动密度大、嵌验爆破危险的特点，需要精细的组织与管理。

桩位布置图

1) 成孔深度精确控制

为挖孔桩桩长提供向导和精确控制成孔深度，对183跟挖孔桩进行一桩一孔的超前钻施工，逐孔对孔底下3d或5m深度范围内持力层进行检验，查明是否存在溶洞、破碎带和软夹层等，以确定最终桩长。

2) 施工流程精细划分

由于现场基坑采用放坡开挖，下坑坡道占用较大施工场地。为保证桩基施工进度要求，将基坑划分为7大施工区域，以土方清运流程分批开始施工。

为保证施工质量及安全，采取分组跳打形式施工：每3根桩为一组，分3次成孔。同时为加快施工进度，每2组为一批，由同一班组施工。在第一组桩基护壁养护时间内进行第二组下一节成孔作业，依次交替成孔。

3) 入岩爆破管理

塔楼核芯筒区域69根群桩，排列密集，整体岩深度为2～3.5米不等，要达到入岩要求，需进行爆破方可实现。通过爆破方案比选、装填药量计算、安全距离验算，满足安全要求后才进行爆破作业。

在施工过程中为进一步保证防止爆破过程中串孔现象发生，在满足分组跳打的基础上，严格按顺序进行爆破，即3根桩为一组，1号桩先挖孔、爆破、终孔、浇筑砼、达到强度，再进行2号桩挖孔、爆破、终孔、浇筑砼、达到强度，最后进行3号桩施工。

二、光缆保护要求下地下空间施工

随着我国城市化进程的加快，城市建设中越来越多的项目均涉及到旧址拆迁后新建的工程，在这类工程的施工中，又不可避免的会遇到到如何处理埋设在拟建场地内、处于使用状态中、无法迁移的地下管线。对于这一难点，普利中心工程也正遇到此类难题，有一通讯光缆在拟建连通道结构上部垂直穿越。

本工程针对这难题，在管线两侧增加钢筋混凝土支撑与水平顶管管幕体系，封闭水平管幕搁置于两侧混凝土支撑上，并将通信光缆及包裹土体架空，同时对其进行加固，使之不仅满足了原位保护的要求。而在水平管幕下部，进行结构施工，光缆的保护与结构施工同步推进。

光缆保护管幕剖面示意图

1．低扰动下维护体系施工技术

低扰动围护体系分为非光缆区域与光缆区域，其中非光缆区域采用竖向高压旋喷桩与钻孔灌注桩相结合作为围护体系，光缆区域采用斜向高压旋喷桩与后做分段式挡土墙作为围护体系。

2.水平顶管灌幕系统

为保证通道基坑开挖及结构施工过程中横跨通道光缆的安全，根据本工程地质及环境特点，设计光缆以下约3.0m厚土体采用水平顶管管幕支托，管幕两端搭接在支撑梁上，管幕上方及两侧边坡挂网喷浆。管幕采用顶拉结合、多次成孔的施工工艺。

现场机械引孔

三、液压爬模适用性扩展应用

1.大吨位爬升平台系统的设计

根据实际需要，按现有爬模系统技术条件，重新设计了大吨位的爬升平台，已满足施工作业面及材料堆载的需要。

创新设计了“附加承重大梁”，来提高整个架体的承载力。同时，承重主平台结构采用整体式设计，大大加强整个架体的稳定性，同时也有利于平台两侧模板施工。

大吨位平台系统布置图

该平台沿墙四周为片架架体，可供钢大模施工及工人行走，平台顶部可根据情况要求等采用桁架式或片架式结构，桁架式平台顶部可以完全封闭，能够提供较大面积的堆载平台；片架式平台的顶部可以根据需要设计成开口式，上下贯通，可保证施工材料从上方由塔吊吊入。

2.异形架体的设计与转换

由于本工程核芯筒剪力墙结构比较分散，且结构复杂，需要满足全作业面覆盖的要求，则必定存在异形架体，这对于机位的合理布置要求更高。通过分析，在保证异形架体结构整体稳定性的前提下，设计出安装2机位、4机位的异形三角架体。

异形三角架体平面图

3.爬升流程优化

液压爬模的爬升流程是一个不可逆过程，一旦爬升，则无法下降。而多数工况下，由于全部架体整体爬升，再加之架体上悬挂的模板阻挡，较多工序施工困难或较为缓慢。鉴于此种情况，我们对液压爬模爬升过程进行了细化和优化。

整个系统的爬升流程细化为三步：

首先爬升异形三角架体，就位内侧锐角钢大模，安装墙体螺杆。利用墙体两侧架体高度及高差，便于墙体螺杆的定位，同时为核心筒角部劲性钢柱焊缝探伤提供时间及操作面。

其次爬升外爬架，就位外侧大模，完成墙体螺杆固定。

最后爬升大吨位平台，并对所有钢大模进行合模、检查，墙体螺杆进行最后固定。

四、320m外附平臂塔吊运用

本工程策划阶段，通过对三种常用塔吊布置形式的比选、论证，在经济效益、安全可靠、施工效率等多方面优选的情况下，最终确定了安装2台外附式塔吊作为垂直运输设备的方案。但与此同时，为完成全部构件的吊装，尤其顶部43米高的非规则钢皇冠飘带和50米高的桅杆构件，塔吊总体安装高度将达到320m。如此高度的平臂塔吊没有运用先例，这就为该塔吊的爬升工况及附墙连接提出了新的要求。

两台平臂塔吊

1. 塔吊附墙杆及附墙形式

1）附墙耳板

耳座材料为Q235，焊条型号J422。耳板厚度20mm，耳板间净距200mm，筋板厚度10mm。耳座需与抱箍先焊接连接，再于现场整体安装。塔身耳板的内径R值根据每层的实际抱箍直径而调整。

2）附墙杆件的设计

附墙杆采用25b槽钢对接，每间隔500焊接一道200×100×10缀板。制作时，先制作一端端头，待塔吊调平后根据实际塔身与钢管圆柱间距离加工附墙杆，焊接附墙杆的另一端头。

2.皇冠穹顶施工工艺

本工程屋顶钢结构形式为弯扭箱型结构外加管桁架结构，杆件数量多，焊接量大。受塔吊吊重限制，最大整体重量不超过7.5吨。对于构件划分需在施工前进行详细的策划，在吊重允许范围内最大限度减少构件分段。减少焊接工作量的同时可减少临时支撑的设置数量，更可增加管桁架的整体受力性能。

顶部装饰飘带整体效果图

由于构件数量众多，且皇冠飘带箱型截面成不同角度扭转，为保证构件连接后的顺滑平整及整体受力，所有构件出厂时应进行预拼装。

吊装时保证每吊装完一个单元的水平管桁架立即要有连接固定，或相互连接、或与脚手支撑连接后才松钩。

根据塔吊的起重性能，竖向将结构分成11段；水平桁架段在平面内分成30个吊装单元。

分段吊装单元